在《酸和碱》教学中如何培养学生的探究学习能力

“探”就是摸索，就是提出问题并寻求问题可能的答案，“究”就是求是，就是科学制定计划，依据事实说话、去伪存真的过程。科学探究是学生积极主动地获取知识，认识和解决化学问题的重要实践活动，是发展学生科学素养的重要途径。学生亲历探究过程，使他们在获取知识的同时，掌握获取知识的方法。在第十单元《酸和碱》的教学中如何培养探究性学习的能力，使学生日常学习过程中孕育创造的“基因”达到教为不教的目的呢？本文从以下几方面作了一些探讨。 

一、课程标准对第十单元的能力要求

1、  知道常见酸碱的主要性质和用途，认识酸碱的腐蚀性。

2、  初步学会稀释常见的酸碱溶液。

3、  会用酸碱指示剂和ph试纸检验溶液的酸碱性。

4、  知道酸碱性对生命活动和农作物生长的影响。

本单元可供选择的学习情境材料的补充建议

ü生活中常见的酸性和碱性物质

ü洗发剂护发剂的酸碱性

ü 海盐、岩盐、湖盐、井盐

ü 中国化工专家侯德榜

二、教材中的素材如何体现课程标准

（1）本单元各素材对学生能力培养所起的作用

课程标准要求

教材内容

呈现形式

对学生能力培养所起的作用

知道常见酸碱的主要性质和用途，认识酸碱的腐蚀性。

稀硫酸、稀盐酸；氢氧化钠、氢氧化钙。

文字、图片、实验、讨论。

培养学生观察能力、实验操作的能力、合作交流的能力、阅读能力、归纳的能力。

初步学会稀释常见的酸碱溶液。

浓硫酸的稀释。

文字、图片、实验

培养学生观察能力、思维能力。

会用酸碱指示剂和ph试纸检验溶液的酸碱性。

用石蕊、酚酞检验溶液的酸碱性，用ph试纸试验溶液的酸碱度。

文字、图片、实验

培养学生观察能力、实验操作的能力、归纳的能力。

知道酸碱性对生命活动和农作物生长的影响。

溶液酸碱度的表示方法

文字、图表、实验、社会调查。

培养学生实验操作能力、观察能力、和信息处理能力、客观事物内部具有一定的规律性的认识。

（2）各要素在培养学生能力时所起的相互作用

1、本单元从学生的生活实际出发，通过大量的语言信息、生活经验、食物信息、资料信息、图片信息培养了学生信息处理的能力，创造良好的问题情境，也为整个酸碱的学习创造了良好的氛围，把学习和生活融为一体有利于学生主动去寻找研究的材料，便于问题意识的形成并使学生保持积极主动的学习状态。

2、本单元共2个课题，通过六个活动与探究培养学生的观察能力、分析问题能力、归纳能力，使学生主动获取了酸碱的通性与及常见酸碱的特性等核心知识，特别是酸碱的性质与中和反应的探究又为后面的探究提供了层次深浅不同的探究点，培养了学生探究的能力，为后续探究拓展了很大的空间。

3、本单元通过常见酸碱的用途及中和反应的应用使学生进一步理解所学的知识，通过酸碱性对生命活动和农作物生长的影响使学生认识到生活处处皆化学，认识到化学学习的价值，易于激发和保持学生的学习兴趣。 

三、学情分析

1、本单元内容与工农业生产和学生的生活实际联系十分紧密，食醋、柠檬、熟石灰较为常见、对碳酸的性质有一定的认识，许多学生知道用胃舒平可以治疗某些胃痛病，在学习金属性质的时侯对酸的性质也有一定的认识，但对酸和碱的学习来说这些知识不仅是零碎的,甚至有些还停留在一知半解的基础上。

2、本单元学生探究性实验特别多，虽然探究的过程与方法前面都已涉及，但仍需要在探究活动中使知识不断地系统和深化，使探究能力不断地培养和提高。在实践新课标的过程中我们发现许多学生只停留在对表面现象的认知上，对产生的现象感到新奇而不思考现象背后隐藏的问题的本质；只停留在对个别问题的认识上而不注意去比较和归纳上升到一般规律；只停留在记住课堂上探究的现成结论而忽视运用规律性知识去解释生产生活中的现象达到举一反三，融会贯通；只停留在课本中提出的问题而忽视探究活动的各过程中产生的新问题。

3、分组实验中应避免学生当实验现象的旁观者，培养他们的动手能力，使实验技能得到巩固和提高。

四、案例分析

案例1、（教材p66）某学校化学课外活动小组的同学，取刚降到地面的雨水水样，用ph计（测ph的仪器）每隔几分钟测一次ph，其数据如下表所示： 

ph

4．95

4．94

4．94

4．88

4．86

4．85

4．85

（1）所降雨水是否为酸雨？在测定的期间内，雨水的酸性是增强还是减弱？

（2）经调查这一地区有一个硫酸厂，（生产过程中产生二氧化硫）和一个电镀厂，这些工厂使用的燃料主要是煤。另外这一地区的生活燃料主要也是煤，还有液化石油气，试分析造成这一地区酸雨的主要原因，你认为应采取什么措施？

本题通过表格和文字提供信息，学生通过观察表格中ph的范围和变趋势判断溶液是酸雨（ph 5.6）且酸性逐渐增强（ph逐渐减小）。通过分析文字提供的4条信息，发现前3条都产生二氧化硫，第4条不产生二氧化硫，从而找到造成这一地区酸雨的主要元凶是硫酸厂生产过程中及这一地区的工厂和居民用煤作燃料产生了大量的二氧化硫。学生在回答本题的过程中必然要对信息进行对比、筛选、加工从而培养了信息处理的能力、书面表达能力以及关爱环境的情感；学生在回答本题的过程中巩固了基础，同时题目所提供的信息中还隐含了许多值得探究的新问题，如为什么降雨过程中酸性逐渐增强？如何减少或避免酸雨的发生？给学生留有很大的探究空间。

案例2、稀盐酸能使紫色石蕊溶液变红色，稀盐酸中含有氯离子、氢离子、水分子，究竟是稀盐酸中的什么微粒使紫色石蕊变红的？试设计实验加以证明。

本题意在培养学生利用控制变量的方法设计实验的能力，作为酸碱第一课的随堂练习，可以巩固有关酸碱溶液使指示剂变色的知识，认识变色的本质是溶液中的氢离子与指示剂相互作用的结果，前面探究方法的迁移运用有助于激发学生兴趣，点燃创造性思维的火花。通过对探究活动的反思，该实验的方案可以优化，对后面的学习效率的提高还是大有益处的。 

案例3、小明用滤纸折成一只纸蝴蝶，并在上面喷洒了试剂a，挂在铁架台上。另取一只盛有溶液b的烧杯，放在纸蝴蝶的下方，如图所示，一会儿纸蝴蝶的颜色变成红色。

(1)请从下面提供的试剂中找出a、b可能的组合　　　　　　　　（填序号）；

①石蕊试液　②酚酞试液　③浓盐酸　④浓硫酸　⑤氢氧化钠溶液　⑥浓氨水

(2)若移走b溶液，放置一段时间后，你可能看到的现象有                      ，你对此现象的解释是                           。

(3)下列试剂中的一种进行实验，就能确定b的成份，则该试剂可能是（填序号）      。

①na2co3溶液   ②bacl2溶液    ③铁钉   ④nacl溶液

本题通过气体扩散实验，构筑了分子在不断运动等多种知识融合的平台，要完成这一探究活动需要了解这些酸碱中哪些有挥发性（特性），哪些能与盐酸或氢氧化钠溶液发生化学反应（通性），根据反应物和生成物的颜色、状态、溶解性分析碳酸盐和金属反应产生的现象，它要求在平常的实验中对现象要观察的细、描述的准、对物质变化的规律认识深刻。所以本题考查了学生的观察能力、分析问题的能力以及综合运用知识解决实际问题的能力。 

案例4、（XX年宜昌市中考题）化工生产中可用稀盐酸除去铁制品表面的铁锈。实验课上，小强将生锈的铁钉放入稀盐酸中，观察到铁锈逐渐溶解，并伴有少量气泡产生，溶液由无色逐渐变为黄色，除去铁锈的化学方程式为                                 。当铁钉表面没有气泡时，小强看到溶液仍呈黄色。

再过一段时间后，小强意外发现黄色溶液逐渐变为了浅绿色，经过仔细分析，小强大胆写出了溶液颜色发生改变的化学方程式                                         。

本题准确而生动地再现了实验室用稀盐酸除铁锈时铁过量时的实验现象，它要求学生根据对物质性质的认识和对反应现象的观察，分析本题所发生的反应，从而正确地写出反应的化学方程式。但氯化铁与过量铁作用生成氯化亚铁的反应学生从来没有学过，如果平常的教学搞黑板实验纸上探究，如果平常探究活动中没有真正引导学生去仔细观察、去对异常现象进行思考和再探究是很难得到正确答案的，学生根据含铁离子的溶液呈黄色，含亚铁离子的溶液呈浅绿色，正确写出氯化铁与铁反应生成氯化亚铁的化学方程式靠的是什么？靠的是学生良好的学习品质和创新能力。本题重在考查学生的分析问题的能力、创造性解决实际问题的能力，同时也考查了书写化学方程式的能力。 

案例5、化学课上，老师将一定量的naoh溶液和稀盐酸溶液混合，没观察到任何现象，这激发了同学们的探究热情：

(1)两者是否发生了反应，请你协助老师设计一个方案证明naoh与hcl确实发生了反应：

实验步骤

实验现象

结论

（2）芳芳同学向反应后的溶液中加入硫酸铜溶液后没有见到蓝色沉淀，该反应的化学方程式为： 

他认为二者已恰好完全反应，他的实验设计不完善之处在于                          。

（3）两者是否恰好反应，三位同学分别作出了三种假设，请你帮助完善他们的方案，进行验证：［要求三种方法依据不同原理］

假设

步骤

现象

结论

a、恰好反应

b、hcl过量

c、naoh过量

本题要求学生在真正掌握酸碱性质的基础上，通过实验产生的特殊现象去检验氢氧化钠与盐酸是否反应、是否完全反应、什么物质过量。它考查了学生实验设计的能力，思维的严密性，以及运用知识解决实际问题的能力。 

五、教学策略 

1、采取各种方法保持和激发学生的学习兴趣。

“兴趣是最好的老师”，如果不激发学生学习积极性必然导致学习空气沉闷、学习效率低下，甚至使学生丧失学习化学的信心。如何激发学生的学习兴趣呢？

（1）明确目的，引起学生间接兴趣。

结合教学内容让学生了解到酸碱盐的知识在学习化学中的地位和作用，在工农业生产中的重要作用，知道酸碱盐的知识是重要的知识。知道学习的价值就可以提高学习的自觉性。

（2）联系生活实际，激发学习兴趣。

教学中多联系生活中常见的酸和碱，如炒菜时在铁锅中加食醋有什么好处，建筑工人使用熟石灰后手感到发烧，农民熬松碱合剂时如果接触药液也感到手发烧是怎么回事？如何消除这种症状？蚊虫叮咬后又痛又痒可以采取哪些措施，为什么不能用熟石灰，密切联系生活实际可以加深对酸碱知识的理解又可以寓学于乐。

（3）开展课外活动，激发学生兴趣。

如学生在家从植物中提取植物色作指示剂试验家中常见物质的酸碱性，增强对常见物质酸碱性的认识；用不同浓度的食醋除去保温瓶内的水垢，第二天上课前让他们汇报结果，引导分析其原理，为学生提供展示自己能力的机会；发几片ph试纸回家测家中常见物质的ph通过观察多彩的现象让学生感受学习的乐趣。                   

（4）适时归纳整理,激发学习兴趣。

本单元首先要在学生认真观察个别反应现象的过程中启导学生分析所发生的反应，第二，要认识同类物质与其它物质反应的基础上归纳酸和碱的通性，第三，要在练习的过程中弄清酸碱的联系和性质的不同以及探究酸碱性质的方法。

（5）加强直观教学，激发学习兴趣。

本单元有六个活动与探究足见实验的重要，一定要开齐实验，尽量多搞分组实验，让学生获得第一手材料。

2、采用多种途径培养学生的各种能力

（1）培养观察能力

酸碱第一课可增补中性物质如水、氯化钠溶液与指示剂相互作用的实验，扩大学生视野；实验中引导学生细致观察和准确描述，如氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应，在远处看好象变化前后都是蓝色，但在亮处一照，全班同学都能看清楚这个反应不仅溶液颜色改变了，而且还看到了一团团的蓝色沉淀，放置一会儿蓝色沉淀又逐渐变黑。还要把观察与思考相结合，如上述实验中为什么会产生蓝色沉淀？为什么放置一会儿蓝色沉淀会变为黑色？把观察与思考相结合，极易迸发创造性思维的火花。

（2）培养信息处理的能力

本单元向学生提供了大量信息，如图片信息、资料信息、文字信息在接收这些信息时要在问题中读、在读中思，从而获得新的发现。

（3）培养动手能力

如浓硫酸的稀释，用ph测溶液的ph等实验中要注意规范的示范操作，注意独立操作能力的培养，帮助纠正操作中的错误，掌握实验操作的技能。

（4）培养学生提出问题的能力

思维总是在一定的问题情景中产生的，问题情景是指个人觉察到的“一种有目的，但不知如何达到”的心理困境而又急需解决的心理状态。思维过程就是不断发现问题和解决问题的过程，发现问题既是思维的起点，更是思维的动力。在课堂教学中努力创设恰当的问题情景，让其觉察到问题，通过问题启发学生积极的思维活动，从而主动寻找解决问题的方法得出科学的结论。

（5）运用评价手段，培养学习的实验设计能力

教学中要注意对实验方案的讨论，交流与评价，训练思维的严密性；注意探究结果的评价，不放过实验中的异常现象，获得探究结果的准确性，和对问题实质认识的深刻性。

（6）抓住核心知识进行重点探究

对酸与金属和金属氧化物的反应、碱与酸性氧化物的反应、以及中和反应（见案例分析）要在原有探究结论的基础上进一步探究，这是因为原有的探究过程中出现了许多新的探究点，原有的知识不少学生还似懂非懂，存在许多疑问，质疑是打开学生思维的钥匙，探究路上要求具有更强的探究能力，这就需要使探究更深入一步。

在单元小结时可以增补一些实验，如预测氢氧化铜与稀硫酸反应、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的现象，然后让学生进行演示实验加以验证，激发学生的学习兴趣，结合人教版初中化学课本第67页进行化学方程的书写训练，形成稳固的知识骨架，为盐的探究奠定基础。